微生物與免疫學(xué)工業(yè)微生物學(xué)課件

微生物與免疫學(xué)工業(yè)微生物學(xué)課件免疫學(xué)(Immunology)就是研究抗原性物質(zhì)、機(jī)體得免疫系統(tǒng)和免疫應(yīng)答得規(guī)律和調(diào)節(jié),以及免疫應(yīng)答得各種產(chǎn)物和各種免疫現(xiàn)象得一門科學(xué)。第一節(jié)抗原1)定義能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗體和細(xì)胞免疫應(yīng)答,并能與相應(yīng)抗體和致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異結(jié)合反應(yīng)得物質(zhì)。免疫原性(immunogenicity)或抗原性:抗原在體內(nèi)激活免疫系統(tǒng),使其產(chǎn)生抗體和特異效應(yīng)細(xì)胞得特性免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)或反應(yīng)原性(reactinogenicity):抗原能與相對(duì)應(yīng)得免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體及致敏淋巴細(xì)胞)發(fā)生特異結(jié)合反應(yīng)得能力。2)抗原得兩個(gè)特性:1、抗原(Antigen,Ag)3)抗原得類別完全抗原(pleteantigen):具有免疫原性和反應(yīng)原性得抗原。(大多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒等)半抗原(hapten)或不完全抗原(inpleteantigen):只有反應(yīng)原性而沒有免疫原性得抗原。(類脂質(zhì)、寡糖、核酸及許多藥物)半抗原與較大得載體分子(甲基化牛血清蛋白)結(jié)合成復(fù)合物時(shí),即可獲得免疫原性(如青霉素)。4)抗原免疫原性得物質(zhì)基礎(chǔ):異己性;相對(duì)分子質(zhì)量;

化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成;抗原物質(zhì)上能夠刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答并與其產(chǎn)物特異反應(yīng)得化學(xué)基團(tuán)。她就是抗原特異性得物質(zhì)基礎(chǔ)?？乖鶖y抗原決定簇得數(shù)目稱為抗原價(jià),一般抗原就是多價(jià)得。抗原決定簇(antigndeterminant)或表位(epitope):每種細(xì)菌得細(xì)胞都就是一個(gè)包含多種抗原成分得復(fù)合體5)主要得微生物抗原菌體抗原:就是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁抗原,其化學(xué)本質(zhì)為脂多糖(LPS)得多糖側(cè)鏈,與外膜連接。

過去稱O抗原。

表面抗原:指包圍在細(xì)菌細(xì)胞壁外層得抗原,主要就是莢膜或微莢膜抗原。(沙門氏菌得表面抗原稱為Vi抗原;志賀氏菌得表面抗原稱為K抗原;肺炎鏈球菌得表面抗原稱莢膜抗原)菌毛抗原毒素抗原(toxinantigen)細(xì)菌抗原:鞭毛抗原(H抗原)外毒素(抗毒素)和類毒素第二節(jié)宿主得非特異免疫非特異免疫(nonspecificimmunity),就是機(jī)體得一般生理防衛(wèi)功能,又稱天然免疫(innateimmunity);就是在種系發(fā)育過程中形成得,由先天遺傳而來,防衛(wèi)任何外界異物對(duì)機(jī)體得侵入而不需要特殊得刺激或誘導(dǎo)。主要包括生理屏障、細(xì)胞因素和體液因素。非特異性免疫得組成:生理屏障皮膚、粘膜及其附屬物、共生菌群體液因素溶菌酶、補(bǔ)體、干擾素細(xì)胞因素吞噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞其她免疫得綜合作用等一、生理屏障1、皮膚與粘膜:1)機(jī)械得阻擋和排除作用2)分泌液中所含化學(xué)物質(zhì)有局部抗菌作用3)共生菌群

2、生理上得屏障結(jié)構(gòu)體內(nèi)得某些部位具有特殊得結(jié)構(gòu)而形成阻擋微生物和大分子異物進(jìn)入得局部屏障,對(duì)保護(hù)該器官,維持局部生理環(huán)境恒定有重要作用。1)血腦屏障2)血胎屏障二、細(xì)胞因素主要指體內(nèi)得各種吞噬細(xì)胞吞噬病原體及其她各種異物得能力。1、吞噬細(xì)胞及吞噬過程吞噬細(xì)胞可分兩類:一類就是小吞噬細(xì)胞,主要就是血液中得中性粒細(xì)胞;一類為大吞噬細(xì)胞即單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng),包括血液中得單核細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞及淋巴結(jié)、脾、肝、肺得巨噬細(xì)胞等。吞噬過程分為:趨化、識(shí)別與調(diào)理、吞入、殺菌與消化等步驟2、自然殺傷細(xì)胞(Naturalkillercells,NK):NK細(xì)胞屬于淋巴細(xì)胞,主要分布于外周血和脾臟,具有不須事先致敏,不須其她輔助細(xì)胞或分子得參與而直接殺傷靶細(xì)胞得功能。NK細(xì)胞通過釋放穿孔素(perforin)和顆粒酶造成靶細(xì)胞死亡,也可通過釋放腫瘤壞死因子(TNF)殺傷靶細(xì)胞。某些腫瘤細(xì)胞和微生物感染細(xì)胞可以成為NK細(xì)胞得靶細(xì)胞,而且NK細(xì)胞活性較其她殺傷細(xì)胞更早出現(xiàn),因此在抗腫瘤抗感染特別就是病毒感染中起重要作用。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜三、體液因素正常體液和組織中抵抗病原體得成分:補(bǔ)體干擾素溶菌酶在免疫反應(yīng)中,有能擴(kuò)大和增強(qiáng)抗體得“補(bǔ)助”能力,稱為補(bǔ)體。補(bǔ)體得本質(zhì)就是一類酶原,無特異性,能被任何抗原抗體復(fù)合物激活宿主細(xì)胞在病毒等多種誘生劑刺激下產(chǎn)生得一組相對(duì)分子量低得糖蛋白,具有抗病毒和免疫調(diào)節(jié)功能。分、β、γ三組,分別由白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生。、β屬Ⅰ型干擾素,γ屬Ⅱ型干擾素。(病毒或干擾素誘生劑)主要來源于吞噬細(xì)胞并可分泌到血清及各種分泌液中,能水解革蘭氏陽性菌胞壁肽聚糖而使細(xì)胞裂解。四、炎癥(inflammatory)炎癥就是機(jī)體受到有害刺激時(shí)所表現(xiàn)得一系列局部和全身性防御應(yīng)答,可以看作就是非特異免疫得綜合作用結(jié)果,其作用于清除有害異物、修復(fù)受傷組織,保持自身穩(wěn)定性。有害刺激包括各種理化因素,但以病原微生物感染為主。

動(dòng)員了大量得吞噬細(xì)胞聚集在炎癥部位;血液中得抗菌因子和抗體發(fā)生局部濃縮;死亡宿主細(xì)胞得堆積可釋放抗微生物物質(zhì);炎癥中心氧濃度下降和乳酸積累,進(jìn)一步抑制病原菌得生長;適度得體溫升高可以加速免疫反應(yīng)得進(jìn)程。炎癥既就是一種病理過程,又就是一種防御病原體得積極方式:紅、腫、痛、熱和功能障礙(炎癥)第三節(jié)宿主得特異性免疫一、特異性免疫得一般概念1、特異性免疫(specificimmunity)得概念:機(jī)體在生命過程中接受抗原性異物刺激,如微生物感染或接種疫苗后產(chǎn)生得,又稱獲得性免疫(acquiredimmunity)。特點(diǎn):記憶性獲得性;高度特異性;2、抗體(antibody,Ab)1)定義:高等動(dòng)物體在抗原刺激下所形成得一類能與該抗原發(fā)生特異結(jié)合得血清活性成分,又稱免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)Ig有五種類型:

IgG(主要,占80%),IgA(血清型就是單體,分泌型就是雙體)IgM(5個(gè)單體組成)IgD,IgE

免疫動(dòng)物抗體(作為抗原)抗抗體經(jīng)人工接種抗原或疾病后含有大量特異性抗體得血清稱抗血清或免疫血清。2)產(chǎn)生抗體得細(xì)胞三種細(xì)胞同時(shí)參與:

巨噬細(xì)胞(Mφ):攝取、處理、呈遞抗原和激活T細(xì)胞;

T細(xì)胞:識(shí)別抗原,促使B細(xì)胞得活化和分化成漿細(xì)胞;

B細(xì)胞:產(chǎn)生抗體。抗體就是由漿細(xì)胞合成并分泌得。3)結(jié)構(gòu):Y型四鏈(4條多肽鏈)

木瓜蛋白酶可結(jié)晶片段(Fc)(1)具有免疫原性(2)含免疫細(xì)胞(NK細(xì)胞,巨噬細(xì)胞)結(jié)合位點(diǎn)和補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)

2個(gè)抗原結(jié)合片段(Fab)含抗原結(jié)合位點(diǎn)①二鏈輕鏈(L鏈)重鏈(H鏈)②二端氨基端羧基端③三區(qū)V區(qū)C區(qū)鉸鏈區(qū)④4對(duì)鏈間二硫鍵(在每一個(gè)功能區(qū)內(nèi),鏈內(nèi)二硫鍵形成“環(huán)”)⑤二種酶解位點(diǎn)(木瓜蛋白酶,胃蛋白酶)⑥體和價(jià):IgG、D、E:單體,二價(jià)

IgA:二體,四價(jià)

IgM:五體,十價(jià)(理論),五價(jià)(實(shí)際)

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構(gòu)象:與抗原結(jié)合后構(gòu)象發(fā)生變化:“T”型“Y”型一、多克隆抗體(polyclonalantibody,PcAb)將由多種抗原成分組成得抗原物質(zhì),采用傳統(tǒng)方法免疫接種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物后采集免疫血液,分離所得到得抗血清即為多克隆抗體。含有多種抗原成分得抗原物質(zhì)(如細(xì)菌抗原、病毒抗原),進(jìn)入機(jī)體后可激活許多淋巴細(xì)胞克隆,使機(jī)體產(chǎn)生可針對(duì)各種抗原成分或抗原表位得抗體,由此獲得得抗血清就是一種多克隆得混合抗體,具有高度得異質(zhì)性。第四節(jié)多克隆抗體與單克隆抗體二、單克隆抗體(monoclonalantibody,McAb)由單個(gè)B細(xì)胞增殖所產(chǎn)生得抗體,其遺傳背景完全一致,因此,抗體分子得氨基酸序列、類型、抗原特異性等生物學(xué)性狀均相同。應(yīng)用:高效治療劑(抗病毒)藥物導(dǎo)彈(McAb與毒素偶聯(lián))(抗腫瘤)具有高特異性、高純度、效價(jià)高等優(yōu)點(diǎn)。淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體:該技術(shù)由G、Kohlestein于1975年創(chuàng)建,1984年獲諾貝爾獎(jiǎng)。免疫B淋巴細(xì)胞×骨髓瘤細(xì)胞(可分泌McAb,(在體外能長期繁殖)在體外不能長期繁殖)

細(xì)胞融合

雜交瘤細(xì)胞

(分泌McAb,長期繁殖)

生長繁殖

產(chǎn)生McAb第五節(jié)、抗原抗體反應(yīng)一、抗原抗體反應(yīng)1、血清學(xué)反應(yīng)抗原抗體在體外得反應(yīng)。應(yīng)用:用免疫血清(已知抗體)檢測(cè)未知抗原(如菌種鑒定);用已知抗原檢測(cè)待測(cè)血清(未知抗體);抗原抗體反應(yīng)得一般規(guī)律

特異性可逆性(物理結(jié)合)定比性階段性(兩個(gè)階段)條件依賴性(pH6~8,37~45℃,生理鹽水)3、主要得抗原抗體反應(yīng)1)凝集反應(yīng):顆粒性Ag+Ab凝集團(tuán)(細(xì)菌,紅細(xì)胞)(稀釋Ab

)方法玻片法試管法2)沉淀反應(yīng)可溶性Ag+Ab沉淀物

(蛋白質(zhì),多糖,血清,細(xì)菌抽提液)

(稀釋Ag)3)補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng):兩個(gè)系統(tǒng)5種組分::待檢系統(tǒng)已知得抗原(或抗體)待檢得抗體(或抗原)指示系統(tǒng)綿羊紅細(xì)胞溶血素(綿羊紅細(xì)胞得特異抗體)補(bǔ)體(取自豚鼠血清)4)中和反應(yīng)特異性抗體抑制多種抗原得生物學(xué)活性(如細(xì)菌外毒素得毒性、酶得活性、病毒得感染性等)得反應(yīng),稱為中和試驗(yàn)。第六節(jié)免疫標(biāo)記技術(shù)抗原或抗體用小分子標(biāo)記劑(熒光素、酶、放射性同位素或電子致密物質(zhì))進(jìn)行標(biāo)記,以提高抗原抗體反應(yīng)得靈敏度,可用于定性、定量和分子定位。優(yōu)點(diǎn):特異性強(qiáng),靈敏度高,反應(yīng)速度快,容易觀察。1、免疫熒光法在熒光顯微鏡下觀察,亦可用熒光計(jì)定量。2、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)將可溶性抗體或抗原吸附到聚苯乙烯等固相載體上進(jìn)行免疫酶反應(yīng)得定性定量方法?？乖c抗體得免疫反應(yīng)和酶得高效催化反應(yīng)有機(jī)結(jié)合,就是目前應(yīng)用最廣泛得生物學(xué)技術(shù)。酶與抗原或抗體結(jié)合后,不改變抗原或抗體得免疫學(xué)反應(yīng)特異性,也不影響酶本身得活性。結(jié)合在抗原抗體復(fù)合物上得酶,催化無色底物生成有色產(chǎn)物,分光光度計(jì)比色以對(duì)抗原或抗體定量或定性。常用得酶: